Закон Хебба: нейропсихологічні основи навчання

Так званий закон Гебба, запропонований нейропсихологом Дональдом Хеббом, стверджує, що синаптичні зв’язки зміцнюються, коли два або більше нейрони активуються суміжно в часі та просторі. Коли випал пресинаптичної клітини пов'язаний з діяльністю постсинаптика, відбуваються структурні зміни, які сприяють появі збірок або нейронних мереж.

У цій статті ми проаналізуємо основні підходи цієї теорії, яка мала основний вплив на нейропсихологію: серед інших аспектів, Вважається, що правило Хебба надихнуло концепцію довгострокового потенціювання та моделі нейронних мереж, що пояснюють навчання та пам'яті.

• Пов’язана стаття: "Нейропсихологія: що це і що є об’єктом дослідження?"

Роль нервової пластичності у навчанні

З точки зору нейронауки, біологічна основа навчання полягає в нервовій пластичності. Це поняття стосується здатності нервової системи змінювати характер і силу синапси, тобто зв’язки між нейронами, що дозволяють передавати електрохімічні імпульси.

В останні десятиліття гіпотеза про те, що наш мозок зберігає інформацію в нейронних мережах, набула великої популярності та потужної наукової підтримки. Будова нервової системи та взаємозв’язки між її елементами складають інформацію, яку ми обробляємо; пам'ять, зі свого боку, складається з активації цих мереж.

Походження такого типу підходу можна простежити безпосередньо до конкретної гіпотези: Теорія складання клітин Дональда Хебба. Дослідження нейронних мереж, які складають основу в сучасній когнітивній неврології, було розроблено навколо основних принципів, запропонованих цим автором.

• Вас може зацікавити: "Типи нейронів: характеристики та функції"

Закон Хебба (або теорія клітинних збірок)

У 1949 р. Психолог Дональд Хебб опублікував книгу "Організація поведінки", де розробив новаторську теорію щодо нейронних основ навчання. Незважаючи на те, що пропозиція Хебба називається "Теорія клітинних асамблей", її зазвичай називають терміном, за яким відомий її основний принцип: закон Хебба.

Правило Хебба стверджує, що якщо два нейрони активні приблизно одночасно, їх зв’язки зміцнюються. Зокрема, Хебб заявив, що якщо аксон нейрона А досить близько до клітини В і сприяє цьому неодноразово, щоб викликати його, певні структурні або метаболічні зміни підвищать ефективність таких синапс.

Зокрема, це могло б спричинити появу термінальних кнопок або збільшення існуючих в аксоні пресинаптичного нейрона; вони безпосередньо контактували б із сомою постсинаптичної клітини. Фізичний та функціональний зв’язок між різними нейронами породив би енграми або клітинні збірки - нині «нейронні мережі».

Таким чином, чим він сильніший випадковість між активацією нейронів та певним типом стимуляції, тим більша ймовірність того, що відповідні нейронні мережі спрацюють імпульсами, коли стимул повториться. Це також пояснює, чому практика або огляд ускладнює ослаблення синапсів (як це буває при забутті).

Щоб це сталося, запропонував Хебб, перший нейрон повинен стріляти безпосередньо перед другим; Якщо нервовий випал відбувається одночасно в обох клітинах, з іншого боку, в синапсі немає причинно-наслідкових зв'язків, тому зв'язок не зміцнюється однаково.

Однак цей закон пояснює лише зміцнення асоціацій, а не їх утворення. А) Так, навчання базується на консолідації вже існуючих синапсів, що принципово визначається біологічними та генетичними змінними. За словами Хебба, кожен нейронний ланцюг може бути безпосередньо пов’язаний з вивченою діяльністю.

• Пов’язана стаття: "Історія психології: основні автори та теорії"

Вплив цієї нейропсихологічної моделі

Пропозиція Хебба мала сильний вплив на нейропсихологію, ставши ядром багатьох підходів, розроблених у наступні десятиліття, і продовжує залишатися дуже важливим посиланням у цій галузі в Росії сьогодення.

На початку 70-х років було виявлено існування дуже важливого механізму навчання: довгострокове розширення можливостей, яке складається з консолідації спогадів через багаторазовий досвід. Таким чином, короткочасна пам’ять встановлюється за рахунок структурних змін (експресія генів, синтез білка та зміни синапсів).

Підтвердження цієї моделі підтвердило фундаментальну тезу Хебба, визначивши конкретні біологічні основи, що пояснюють його закон. Сьогодні ми також точно знаємо, що довгострокове потенціювання обмежується виключно тими нейрони, які активні одночасно, і якщо кілька синапсів сходяться на одному нейроні, вони зміцнюються навіть більше.

Одне з останніх програм Правило Хебба пов'язане з дзеркальними нейронами, які активізуються як коли ми виконуємо поведінку, так і коли бачимо, як інша жива істота робить те саме, і розуміються як основа емпатії та теорії розуму. Встановлено, що відповідні синапси посилюються відповідно до закону Хебба.